JPS58197311A - 超微細多孔連続中空繊維及びその束とそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微細な連続中空繊維とその好適な製法及び分
離、或いは吸着、収着に適した微細連続中空繊維束に関
する。

本発明は、極めて微孔な連続中空繊維を、今までにない
全く新しい考えのもとに、各種の分離用途フィルター及
び触媒や酵′素などの保持、吸着。

収着用途、更には、断熱、透湿用途に好適な新形袢を提
供することにある。更に他の目的は、かかる用途に好適
な微細にして、特に多孔の連続中空繊維とそれに適した
好ましい形態を提供することである。

更に他の目的は、かかる超微細な連続中空繊維をより容
易に作る方法を提供することにある。

更に他の目的は、後の説明で明らかにされるが。

その基本とする所は、血液などの中からの特定成分分離
、細菌分離、ウィルス分離、煙の分離、工業的化学反応
の触媒や酵素の保持など、医学上。

産業」二用いられる基礎的桐料とその形態を提供するこ
とにより、これらの発展、応用を通じて０人類に貢献す
ることを目的とするものである。

従来、かかる分野をねらったものを調べた限りにおいて
２次の方法があった；或いはあったと考えられる。

たとえば人工腎臓における中空繊維である。しかしなが
らこれはあく寸でも２本発明の目的とする微細な中空で
もなく、繊維壁にある不均一な微細なボイドを用いる方
法であって、中空の孔自身かなり大きな孔である。中空
孔自身を分離目的などに使用されてはいないし１分離の
方向も中空孔に灯し直角方向である。

また、製法自身、犬中空繊維の紡糸技術に属するもので
、均一な微細中空繊維に関するものではなかった。更に
、繊維壁から分離が行われるために、繊維と繊維の間は
、一定以上離され、交換面積を犬とする必要があった。

寸だ、一般に中空繊維を紡糸する方法は、紡糸直後のポ
リマの融着を利用して、空気を抱き込ませつつ紡糸して
中空状にするとか、空気（空気を一成分の如くして）と
共に紡糸するという方法であった。

かかる方法は、繊維自身が非常に太くなるとか中空部を
微細孔にコントロールすることが極めて難（〜く、太細
のむらのある繊維になり易いとか。

極細であって、かつ多孔を有する。中空率のアップした
ものや孔の均一によく揃ったものを得ることが極めて難
しいなどの欠点があった。

これらは共通して、繊維軸方向に連続する微細孔を分離
に用いるなどの用途は全くなく、そのだめの］二夫すら
なかった。

本発明は、所期の目的を達成するために鋭意検討した結
果、遂に次に述べる発明に到達したものである。その骨
子は （１）最大径が７〜０．０１ミクロンであり、かっ実質
的に同じ孔径の連続微孔を５〜１００００本有ｒること
を特徴とする超微細多孔連続中空繊維。

（２）　　最大径が１０ミクロン以下であり、かつ実質
的に同じ（１，径の連続微孔を有する繊維が多数束状に
そろえられて固定され、かつ孔の両端が開孔された切断
面を有することを特徴とする超微細多孔連続中空繊維束
。

（３）　　多孔連続中空繊維を製造する方法において。

少なくとも２次分からなる海鳥型繊維であって。

島成分は紡糸１拝能で、かつ少なくとも１００　’ａ以
下で流動性を示し、海成分はこれより低温で十分固形を
保持するプラスチックＨ料からなる繊維をつくり１次い
で該島成分を流動性のある状態で除去することを特徴・
とする製造方法。

（４）　　最大径が１０ミクロン以−Ｆであり、かつ実
質的に同じ孔径の連続微孔を有する超微細多孔連続中空
繊維を製造する方法において、少なくとも２次分からな
る海島型繊維であって、かつ島成分比率が全体の５０係
以上である繊維から島成分を除去するこ、とを特徴とす
る製造方法、にある。

更に詳細に図を用いて説明する。

第１図は、極めて好ましい一態様である所の高分子相互
配列体繊維即ち、俗に言われる「海島型複合繊維」から
、その島成分を除去したモデル図である。島成分の数や
大きさ、配置は、任意に色々なものがとりうる。しかし
１本発明の目的には数多く、よく揃った孔径のものが、
特に好捷しい。

ここで島成分は、繊維軸方向に「実質的に」連続Ｌ７て
いることが必要である。沖過などに用いるには、断面積
当りの孔の数が多い柱、即ち、島成分比率の高いものか
ら作られる程、効率が良くなることが理解できるであろ
う。

繊維１本のみでは９分離操作に十分な面積をとることが
出来ないので、好寸しくは接着剤や充填剤で結束した繊
維束を考え出し９両端に開化部を設けるのである。

結束したものから島成分を除去゛して微孔化してもよい
し、微孔化してから結束してもよい。ここで結束といっ
ても、実際はシート状またはボード状のひろがりをもつ
ので、−見これで束かと思われる稈うすい場合が多い。

この方が後で島成分を除去するときには除去しゃすｂの
で好ましい。面をそろえる方法は、結束後、切断あるい
はスライスすることが最もり了ましい。

後で島成分を除去（分解・溶解、引抜き、圧出などの処
理などによる除去）するときは、結束材が、除去きれて
し１わないことが好ましい。

繊組間空間が、孔の径より小さいときは、全体どして、
大きな問題をおこすことが少ないが、逆に大きいときは
、該空間は充填物で（接着剤も含む）充填して閉塞させ
ておく事が好ましい。

かかる考えを発展させると、かかる繊維としていわゆる
ポリマブレンド繊維、花弁状繊維、菊花弁状繊維、米字
型繊維として俗称される剥離あるいは分割タイプの複合
繊維を用いても、結束して使えば本目的を一応達成でき
るが、同程度の断面積をもつ連続超微細孔を得るには高
分子相互配列体繊維使いが、最も好才しい・。ポリマブ
レンド繊維や剥離型繊維は２表面に露出した成分（島に
相当）を含む訳であるが、これは、結束材や隣りの繊維
との関係で、微孔として作用するが、不ぞろいの点も生
じやすい傾向を有しており９図の如き例示の海島型繊維
が最も好ましい。

第２図は、繊維が束状に並べられ、結束されている所を
示し、第１図における微孔１を有する中７’ｅ糸２と対
応し、微孔ろを有する繊維４が束ねらｆｌ、　Ｊ−下に
切断面を有するものである。繊維間空間５は、必要に応
じ、接着剤で充填されている。

繊維は１円形断面のもののみならず、必要に応し、各種
の変形断面にしうろことは申すまでもない。かかる素材
は、ポリエステル、ポリアミド。

ポリウレタン、ポリビニール化合物、セルロース。

シリコーン、フッ素樹脂など、数限りない程多いが、公
知のポリマーの中かゆ適宜選択することができる。

除去すべき島成分または相当成分は、海成分とは違つλ
高分子が選ばれるが、かかる配慮は接着剤についてもな
され、さらに目的とする用途に応じて更に選択される。

繊維は、同じ太さくデニール）のものとは限らず、孔の
大きさが良く揃っていれば、最密充填型の束とするため
に、違う太さくデニール）のものとのミックスでも良い
。

孔径が「実質的」に同じということは９例えばろミクロ
ンの孔が数多も揃っている様に０５ミクロンの孔が混入
していても、濾過などの時、実質的にろミクロンの孔で
左右されるから、実質的にｉｔこの場合でもよく揃った
（３ミクロンの）孔があると菖えるのである。

孔の径は、７〜００１ミクロンレベルのものにχＪして
本発明は、特に有効で、ここでは孔径が実質的に同じで
あることが好ましい。島の数即ち１本当りの孔の数と対
応するが、これは５〜ｉｏ、ｏｏ。

であることが好ましい。

また島成分は、固形物とは限らずシリコーンやポリアル
キレンオキシドのような、耐熱性と粘性があり、高紡糸
が６丁能な流動性物質であることが孔をあける操作」二
好ましい。特に１００°Ｃ以下で流動性を示すものが好
ましい。

これは、溶解や分解せずして、流動性を利用して、圧出
や遠心分離して容易に島成分を除去できるという優れた
特徴がある。残分があっても容易に溶剤で洗浄できる特
徴がある。

また、効率を特に高めるためには、島（孔）成分比率が
全体の５０％以上であることが好ましく。

特にそれからできる孔の最大径は１０ミクロン以Ｆであ
ることが好ましい。孔径をコントロールすることによっ
て、特定サイズ以上のものを極めてＩＦシく除去できる
という特徴が出る。例えば、孔の均一性の点から血液中
の特定サイズのものを除去するに適したものとなる。

また大中空繊維は、一般につぶれやすく、まがりやすい
が９本発明によると、同じ中空率であっても、蜂巣状中
空となっているため、支えがあり一般につぶれに〈＜、
まがりにくい。しかも高中窒が維持できる。

本発明の目的と構成を相照らしてみれば９本発明の数々
の特徴、効果が理解できるであろう。

本発明品の極めて効果的な用途は１本発明の目的の所で
述べた各種の分離用途、触媒や酵素など各種の保持、吸
着、収着、断熱、透湿なと、極めて応用範囲の広いもの
である。

次に実施例を示すが２本発明の有効性は、これらに限定
解釈されるものでなく、むしろ次の応用展開をもたらす
ものである。

実施例１ 島成分として、ポリエチレンテレフタレート。

高教１４５島。海成分としてポリスチレンを用い。

島成分／海成分比率６０／４０として複合紡糸機を用い
て、紡糸温度２９０　’０で紡出し、　１０００ｍ／ｍ
１．ｎで高分子相４配列体繊維状に紡糸した。このもの
を熱延伸し、３ｄの複合フィラメントを得た。

この複合フィラメントをトウ状にそろえ、エポキシ樹脂
で固定し、棒状にした。このものを厚さ約１ｍｍ前後に
、長さ方向にほぼ直角に切断し１次いで、トリクロール
エチレン中に浸監、くり返し洗浄し、ポリスチレンを実
質的に除去した。

乙の束を構成する微多孔板の１フィラメント当りの中の
孔の数は、高教と同じ１４５であり、その相当半径は、
ポリスチレンの比重を１０５としてイ１算すると。

ｒ　中０６４６ミクロン となり、これを走査型電子顕微鏡で調べた所、はぼ一致
し、小さいながらもポリエステルからなる微多孔板を形
成していることが確認された。

実施例２ 実施例１において島成分の代りに、耐熱高粘性シリコー
ンを用い紡糸した。高温時の粘性が、ポリスチレンの場
合に比し、粘度が低かったためか。

島形状は丸みがゆがんだり、長時間紡糸の点で。

不安定な所があったが、サンプルとしては、十分採取で
き複合フィラメントとして十分熱延伸できた。

同様に９束状にかため板状に成型してから、遠心分離器
にかけて、島成分ば除去できるかを調べた。６〜５Ｇ（
重力の加速度単位）で、島成分の除去がみられ、さらに
完全を期して、溶剤のトリクロールエチレンで洗浄した
。

かくして、同様に微多孔板をうろことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は０本発明に係る微孔中空繊維のモデル断面図の
例である。 第２図は９束状に並べられ、結束され両端が面状に開孔
されている所を示すモデル断面図である。 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）最大径が７〜００１ミクロンであり、かつ実質的
   に同じ孔径の連続微孔を５〜１００００本有することを
   特徴とする超微細多孔連続中空繊維。 （２）　　最大径が１０ミクロン以下であり、かつ実質
   的に同じ（Ｌ径の連続微孔を有する繊維が多数束状にそ
   ろえられて固定され、かつ孔の両端が開孔された切断Ｗ
   ｉを有することを特徴とする超微細多孔連続中空繊維束
   。 （３）　　多孔連続中空繊維を製造する方法において。 少なくとも２次分からなる海島型繊維であって。 島成分は紡糸可能で、かつ少なくとも１００°Ｃ以下で
   流動性を示し、海成分はこれより低温で十分固形を保持
   するプラスチック材料からなる繊維をつくり１次いで該
   →島成分を流動性のある状態で除去することを特徴とす
   る製造方法。 （１）　　最大径が１０ミクロン以下であり、かつ実質
   的に同じ孔径の連続微孔を有する超微細多孔連続中空繊
   維を製造する方法において、少なくとも２次分からなる
   海島型繊維であって、かつ島成分比率が全体の５０％以
   上である繊維から島成分を除去することを特徴とする製
   造方法。